Hansenin sauva

Hansenin sauva

Mycobacterium leprae ( Ziel-Nelsen-väri )
tieteellinen luokittelu
Verkkotunnus:bakteeritTyyppi:ActinobakteeritLuokka:ActinobakteeritTilaus:MykobakteeritPerhe:MycobacteriaceaeSuku:MykobakteeritNäytä:Hansenin sauva
Kansainvälinen tieteellinen nimi
Mycobacterium leprae ( Hansen 1880) Lehmann ja Neumann 1896
Synonyymit
  • Bacillus leprae Hansen 1880

Hansenin sauva tai Hansenin basilli [1] ( lat.  Mycobacterium leprae ) on Mycobacteriaceae -heimoon kuuluva aktinomykeettilaji , joka on yksi spitaalin (pitaalin) aiheuttajista.

Mycobacterium leprae ( lat.  Mycobacterium leprae ) on bakteeri, joka aiheuttaa lepraa, joka tunnetaan myös nimellä Hansenin tauti, joka on krooninen tartuntatauti, joka vaikuttaa ääreishermoihin ja vaikuttaa ihoon, silmiin, nenään ja lihaksiin. Lepraa voi esiintyä missä iässä tahansa lapsesta vanhuuteen, mutta se on parannettavissa ja hoito voi estää vamman. Lajin löysi vuonna 1873 norjalainen lääkäri Gerhard Hansen [2] , joka etsi bakteereja spitaalisten ihon kyhmyistä. Se oli ensimmäinen bakteeri, jonka havaittiin aiheuttavan sairauksia ihmisissä.

Lepra

Hansenin basillin aiheuttama lepra on krooninen granulomatoottinen sairaus, joka voi esiintyä kolmessa kliinisessä muodossa: lepromatoottinen, tuberkuloidinen ja erilaistumaton [3] . Ääreishermot ja hermopäätteet, ylemmat hengitystiet, silmät ja miehillä kivekset kärsivät pääasiassa . Tärkeimmät tartuntareitit ovat ilmateitse ja kontakti [4] .

Taudin vakavuuden ja toipumisen todennäköisyyden puutteen vuoksi spitaaliset karkotettiin usein siirtokunnista. Lisäksi sairaiden eristämistä spitaalisissa yhdyskunnissa on harjoitettu keskiajalta lähtien . Oletettavasti spitaali tuotiin Eurooppaan Länsi-Aasiasta ristiretkien aikana [5] .

Bakteerien morfologia ja fysiologia

Se on solunsisäinen, pleomorfinen, haponkestävä, patogeeninen bakteeri. M. leprae on aerobinen sauva (sauvan muotoinen bakteeri), jonka sivut ja pyöreät päät ovat yhdensuuntaiset ja jota ympäröi mykobakteereille ainutlaatuinen vahamainen pinnoite. Se on kooltaan ja muodoltaan hyvin samanlainen kuin Mycobacterium tuberculosis. Tätä bakteeria löytyy usein suuria määriä lepromatoottisissa spitaalisissa pesäkkeissä, jotka ovat yleensä ryhmittyneet yhteen sikarinippujen tapaan tai sijaitsevat hyllyssä. Paksun vahamaisen pinnoitteensa ansiosta M. leprae värjäytyy karbolifuksiinilla perinteisen Gram-värin sijaan . Kulttuurin kypsyminen kestää useita viikkoja.

Optinen mikroskopia näyttää M. lepraen kokkareina, pyöristetyinä massoina tai sauvaryhminä vierekkäisinä, joiden pituus vaihtelee 1 - 8 um ja halkaisija 0,2 - 0,5 um. Organismin viljelyn vaikeus näyttää olevan se, että se on pakollinen solunsisäinen loinen, josta puuttuu monia itsenäiseen selviytymiseen tarvittavia geenejä. Monimutkainen ja ainutlaatuinen soluseinä, joka tekee mykobakteerista vaikeasti tuhoutuvan, näyttää myös olevan vastuussa erittäin hitaasta replikaationopeudesta. Virulenssitekijöitä ovat mykobakteereille ainutlaatuinen mykolihapon tuotannon aikana muodostunut vahamainen ulkopinnoite. Ne eivät muodosta itiöitä ja kapseleita , ne ovat liikkumattomia. Haarautuneita, segmentoituja muotoja löytyy kulttuureista.

Mycobacterium leprosyn sytoplasmaa ympäröivät useat kalvot:

Nukleoidi koostuu pyöreästä DNA :sta ilman plasmideja .

Taudinaiheuttaja on pakollinen solunsisäinen loinen [6]  – kasvua ei saatu tuberkuloosipatogeenin viljelyyn käytetyillä ravintoaineilla , mutta niitä pystyttiin kasvattamaan nestemäisellä munaväliaineella, joka sisälsi eläinten ja kalojen kivesten lysaatteja. Kirjallisuudessa kuvataan myös 32 °C:n lämpötilassa tapahtuvaa viljelyä erityisalustalla heraproteiinin lisäyksellä, mutta kasvu on myös hidasta. Kulttuurimuodot eroavat kudosmuodoista ja menettävät patogeenisyytensä eläimille [7] .

Laboratoriossa tämän mykobakteerin linjoja ylläpidetään armadilloissa sekä hiirten tassuissa.

Patogeneesi

M. lepraen itämisaika voi vaihdella 6 kuukaudesta 40 vuoteen [8] .

Bakteeri replikoituu solunsisäisesti histiosyyteissä ja hermosoluissa ja sillä on kaksi muotoa. Yksi muoto on "tuberkuloidi", joka aiheuttaa soluvasteen, joka rajoittaa sen kasvua. Tässä muodossa M. leprae lisääntyy sisääntulokohdassa, yleensä ihossa, tunkeutuen ja kolonisoimalla Schwann-soluja. Mikrobi indusoi sitten T-auttajalymfosyyttejä, epiteelisoluja ja jättiläissolujen tunkeutumista ihoon, mikä johtaa suuriin litistyneisiin laikkuihin, joissa on kohonneet ja kohonneet punaiset reunat tartunnan saaneiden henkilöiden iholla. Näissä laastareissa on kuivia, vaaleita, karvattomia vaurioita, joihin liittyy ihon tunteen menetys. Tunteiden menetys voi kehittyä perifeeristen sensoristen hermojen tunkeutumisen seurauksena. Täplyys ihon läpi tunkeutumiskohdassa ja kiputuntemuksen menetys ovat keskeisiä kliinisiä merkkejä siitä, että henkilöllä on spitaalin tuberkuloosimuoto.

Toinen lepran muoto on "lepromatoottinen" muoto, jossa mikrobit lisääntyvät makrofageissa sisääntulokohdassa. Ne kasvavat myös kasvojen ja korvalehtien epiteelikudoksissa. Indusoituja suppressori-T-soluja on lukuisia, mutta epiteeli- ja jättisolut ovat harvinaisia ​​tai puuttuvat. Kun soluvälitteinen immuniteetti on heikentynyt, suuria määriä M. leprae -bakteeria esiintyy makrofageissa, ja infektoituneilla potilailla ihopoimuilla merkittyjä näppylöitä ilmaantuu sisääntulokohtaan. Ihohermojen asteittainen tuhoutuminen johtaa niin kutsuttuun "klassiseen leijonakasvoon". Tämän mikrobin laaja tunkeutuminen voi johtaa vakaviin vaurioihin kehossa; esimerkiksi luiden, sormien ja varpaiden menetys.

Genomi

Hansenin basillin genomi selvitettiin onnistuneesti vuonna 2001 Tamil Nadun osavaltiossa ( Intia ) eristetyn ja TN :ksi nimetyn kannan materiaalilla . Sen pituus oli 3 268 203 emäsparia ja guaniinin ja sytosiinin pitoisuus 57,8 %. Arvot osoittautuivat paljon alhaisemmiksi kuin vastaavat tuberkuloosin aiheuttajan  - Kochin basillin - arvot (vastaavasti 4 441 529 paria ja 65,6 %).

Mycobacterium tuberculosis- ja Mycobacterium lepraen yhteisiä geenejä on noin 1500. Vertaileva analyysi osoittaa, että yhteisestä esi-isästä peräisin olevien mykobakteerien genomikoko oli alkuvaiheessa samanlainen. Genomin pieneneminen 4,42 miljoonasta emäsparista 3,27 miljoonaan emäspariin aiheuttaa noin 1200 geenisekvenssin menettämisen. M. lepraen geneettisen materiaalin merkittävään vähenemiseen liittyi geenien häviämisen lisäksi geneettisiä uudelleenjärjestelyjä ja pseudogeenien ilmaantumista aiemmin toimineista geeneistä: vain 50 % genomista koodaa proteiineja ( M. tuberculosis , tämä luku on 91 %) [9] .

Aiemmassa tutkimuksessa [10] saatiin jonkin verran pienempi arvo guaniini-sytosiini-parien pitoisuudesta (56,2±1 %). Tässä työssä määritetty genomin koko: (2,2±0,3)⋅10 9 daltonia (vastaa (3,5±0,5) miljoonaa emäsparia) ei eroa merkittävästi sekvensointitiedoista. Tutkimuksesta saatiin myös tietoa Mycobacterium leprosyn ja Mycobacterium "lufun" genomien välisistä eroista (GC-parien osuus on 61 %, genomin koko on 3,1⋅10 9 daltonia) sekä eroista Mycobacterium vaccaesta ( GC-parien osuus on 65 %, genomin mitat ovat 3,1⋅109 daltonia ).

Tübingenin yliopiston geneetikkojen vuonna 2013 Science -lehdessä julkaistussa työssä osoitettiin, että taudinaiheuttajan genomi ei ole muuttunut paljoa 500 vuoden aikana [11] .

Studenkan hautausmaalta (Valko-Venäjä) saadun DNA-näytteen BEL024 tutkiminen mahdollisti lepran aiheuttajan uuden genotyypin tunnistamisen. Bakteerigenomien tutkimus aiemmin tutkimattomilta alueilta (Valko-Venäjä, Iberia, Venäjä, Skotlanti), useista paikoista yhdellä alueella (Cambridgeshire, Englanti) ja kahdesta Iberian spitaalisesta pesäkkeestä antoi meille mahdollisuuden vahvistaa tiedot M. lepraen geneettisestä vaihtelevuudesta Eurooppa ja samanlaiset fylogeografiset mallit kaikkialla Euroopassa, mukaan lukien spitaalisten yhdyskuntien suuri monimuotoisuus [12] .

Samankaltaisuus Mycobacterium "lufun" kanssa

M. Yu. Yushin osoitti töissään vapaasti elävien mykobakteeri- saprofyyttien Mycobacterium lufu ja loismycobacterium lepraen identiteetin [13] . Erilaisten mykobakteerityyppien genomia tutkittaessa saatiin kuitenkin tietoa Mycobacterium leprosyn ja Mycobacterium "lufun" genomien välisistä eroista (GC-parien osuus on 61 %, genomin koko on 3,1⋅109 daltonia ), sekä eroja Mycobacterium vaccaesta (GC -parin osuus on 65 %, genomin koko on 3,1⋅109 daltonia).

Muistiinpanot

  1. ↑ Hansenin sauva - artikkeli Suuresta Neuvostoliiton Encyclopediasta . 
  2. ↑ Gerhard Hansenin elämäkerta Arkistoitu 4. huhtikuuta 2012. osoitteessa whonameedit.com  _
  3. ↑ Vorobjov A. A.  Lääketieteellisen mikrobiologian, virologian ja immunologian atlas. - MIA, 2003. - s. 75. - ISBN 5-89481-136-8
  4. ↑ 1 2 Borisov L. B.  Lääketieteellinen mikrobiologia, virologia ja immunologia. - MIA, 2005. - S. 442-443. — ISBN 5-89481-278-X
  5. ↑ Great Soviet Encyclopedia Volume 49. s. 119. Artikkeli Epidemia (pääsemätön linkki) . Haettu 14. kesäkuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 5. maaliskuuta 2016. 
  6. ↑ Vorobjov A. A.  Lääketieteellisen mikrobiologian, virologian ja immunologian atlas. - MIA, 2003. - S. 44. - ISBN 5-89481-136-8
  7. ↑ Pyatkin K. D. Mikrobiologia virologian ja immunologian kanssa. - M .: Medicine, 1971. - S. 267-268.
  8. ↑ Lepra . doktorland.ru. Haettu 14. elokuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 17. elokuuta 2013.
  9. ↑ Cole ST, Eiglmeier K., Parkhill J. et ai. (2001). Massiivinen geenien hajoaminen leprabasillissa. Nature 409 (6823): 1007-1011 doi : 10.1038/35059006 PMID 11234002
  10. ↑ Clark-Curtiss JE et ai. DNA:n molekyylianalyysi ja Mycobacterium lepraen genomikirjastojen rakentaminen  (englanniksi)  // Journal of Bacteriology : Journal. - 1985. - Voi. 161 , no. 3 . - P. 1093-1102 . — PMID 3882664 .
  11. ↑ Tiedemiehet "elävöitivät" keskiaikaisen spitaalin aiheuttajan - Menneisyys: Science / infox.ru . Haettu 14. kesäkuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 18. kesäkuuta 2013.
  12. ↑ Saskia Pfrengle et ai. Mycobacterium lepraen monimuotoisuus ja populaatiodynamiikka keskiaikaisessa Euroopassa uusien muinaisten genomitunnusten, arkeologisten näytteiden nimien arkeologisten päivämäärien, näytteen kuvauksen, kuoliniän, mitokondrioiden haploryhmien sekä kaikkien analyysien arkeologisen ja molekyylisen sukupuolen perusteella. Arkistoitu 6. lokakuuta 2021 Wayback Machinessa
  13. ↑ Mycobacterium lepraen ja Mycobacterium "lufu" M. Yu. Yushinin biologiset rinnakkaiset